射出成形プロセスの調整のヒント
射出成形速度の比例制御は、射出成形機メーカーで広く採用されています。 コンピュータ制御の射出成形速度セグメンテーション制御システムは以前から存在していましたが、関連する情報が限られているため、このマシン設定の利点が活用されることはほとんどありませんでした。 この記事では、多段高速射出成形を適用する利点を体系的に説明し、ショート ショット、空気の閉じ込め、収縮などの製品不良を解消するために使用する方法を簡単に紹介します。 写真
射出速度と製品品質の間には密接な関係があるため、射出速度は射出成形の重要なパラメータになります。 充填速度セグメントの開始、中間、および終了を決定し、ある設定値から別の設定値へのスムーズな移行を実現することで、安定した溶融表面速度を確保して、目的の分子を生成し、内部応力を最小限に抑えることができます。
速度区分については、次の原則をお勧めします。
1) 流体表面の速度は一定でなければなりません。
2) 射出プロセス中に溶融物が凍結するのを防ぐために、急速射出を使用する必要があります。
3) 射出速度の設定は、重要な領域 (ランナーなど) の急速な充填を考慮に入れ、水の入口で速度を遅くする必要があります。
4) 過充填、バリ、残留応力を防止するために、キャビティが充填された直後に射出速度が停止することを保証する必要があります。
速度セグメントを設定するための基準は、金型の形状、その他の流動制限および不安定性を考慮に入れる必要があります。 速度設定には、射出成形プロセスと材料の知識を明確に理解する必要があります。そうしないと、製品の品質を制御するのが難しくなります。 メルト フロー レートを直接測定することは困難であるため、スクリューの前進速度またはキャビティ圧力を測定することによって間接的に計算できます (チェック バルブに漏れがないことを確認するため)。
材料特性は非常に重要です。なぜなら、ポリマーはさまざまな応力によって劣化する可能性があり、成形温度を上げると深刻な酸化と化学構造の劣化につながる可能性がありますが、同時に、高温によって樹脂の粘度が低下するため、せん断による劣化が小さくなるからです。せん断応力を低減します。 間違いなく、多段階射出速度は、PC、POM、UPVC およびそれらのブレンド材料などの熱に弱い材料の成形に非常に役立ちます。
金型の形状も決定要因です。薄肉の部品には最大の射出速度が必要です。 肉厚の部品は、欠陥を回避するために低速-高速-低速曲線が必要です。 成形品の品質が基準を満たしていることを確認するには、メルト フロントの流量が一定になるように射出速度を設定する必要があります。
メルト フロー レートは、部品の分子配列方向と表面状態に影響を与えるため、非常に重要です。 メルトフロントがクロス領域構造に到達すると、減速するはずです。 放射状拡散を伴う複雑な金型の場合、メルト スループットを保証する必要があります。均等に増加します。 長いランナーは、メルト フロントの冷却を抑えるために迅速に充填する必要がありますが、PC などの高粘度材料の射出は例外です。速度が速すぎると、冷たい材料が水の入口からキャビティに持ち込まれるからです。
射出速度を調整することで、水入口での流れが遅くなることに起因する不具合を解消できます。 メルトがノズルとランナーを通って水の入口に到達すると、メルト フロントの表面が冷却されて固化するか、入口からメルトを押し出すのに十分な圧力が確立されるまでランナーが急激に狭くなるため、メルトが停滞します。 . 水の入口。これにより、水の入口を通して圧力がピークに達します。
高圧は材料を損傷し、フロー マークや炭化した入口などの表面欠陥を引き起こしますが、これは入口の直前で減速することで克服できます。 この減速により、発射速度が元の値に増加する前に、入口レベルでの過剰なせん断が防止されます。 発射速度を正確に制御して水の入口で減速するのは非常に難しいため、ランナーの最後で減速する方が良い解決策です。
最終射出速度を制御することで、バリ、ヤケ、エア噛みなどの不良を回避・低減することができます。 充填終了時の減速により、キャビティの過充填が防止され、バリが回避され、残留応力が低減されます。 金型フロー パスの末端での排気不良や充填の問題によって発生する閉じ込められた空気は、特に射出の終了時に排気速度を下げることによっても解決できます。
ショート ショットは、水の入口での速度の低下、または溶融物の凝固による部分的な流れの障害によって発生します。 この問題は、水の入口または局所的な流れの障害の直前で射出速度を上げることで解決できます。
熱に弱い材料に発生するフローマーク、入水口の焦げ、分子破壊、剥離、剥がれなどの不具合は、入水口を通過する際の過剰なせん断が原因です。
滑らかな部品は射出速度に依存し、ガラス繊維充填材料、特にナイロンは特に敏感です。 ダーク スポット (波線) は、粘度の変化による流動の不安定性によって発生します。 ゆがんだ流れは、流れの不安定性の程度に応じて、波状または不均一なヘイズをもたらす可能性があります。
溶融物が水の入口を通過するとき、高速射出により高せん断が発生し、熱に弱いプラスチックが焦げます。 この焦げた材料はキャビティを通過し、フロー フロントに到達して、成形品の表面に現れます。
ショット ストリーキングを防止するには、ランナー領域がすばやく充填されてからゆっくりと注入口を通過するように、ショット速度を設定する必要があります。 この速度遷移点を見つけることが問題の本質です。 早すぎると充填時間が過度に長くなり、遅すぎると流れの慣性が過剰になり、ジェットの筋が発生します。 溶融粘度が低く、バレル温度が高いほど、このショットパターンの傾向が顕著に現れます。 入水口が小さいため、高速・高圧で噴射する必要があるため、流動不良を引き起こす重要な要因でもあります。
収縮は、より効率的な圧力伝達、より少ない圧力損失によって改善できます。 金型温度が低く、スクリューの前進速度が遅いと、流動長が大幅に短縮されます。これは、高い焼成速度で補う必要があります。 高速流動により熱損失が減少し、高せん断熱による摩擦熱により樹脂温度が上昇し、成形品の外層の厚肉化が遅くなる可能性があります。 キャビティの交差部は、過度の圧力低下を避けるために十分な厚さである必要があります。そうしないと、収縮が発生します。
つまり、ほとんどの射出不良は射出速度を調整することで解決できるため、射出成形プロセスを調整するコツは、射出速度とそのセグメントを合理的に設定することです。
